Рассмотрим задачи, решаемые каждой из групп № 1, № 6, № 7, которые разрабатывали аппарат засекречивания в целом. Каждая из них должна была разработать проект аппарата с высокой стойкостью засекречивания, и в результате выбора наилучшего варианта все имеющиеся силы и средства необходимо было объединить для изготовления этого варианта лабораторного образца.

Разработанные проекты должны были содержать решение для всех трех основных блоков аппаратуры: речепреобразующего шифрующего устройства, устройства с системой синхронизации и модема для передачи информации по стандартному телефонному каналу связи. Взаимодействие речепреобразующего устройства и шифратора должно было определяться выбранной системой засекречивания.

Группа № 1 работала над вариантом с использованием вокодера (М-801). В случае успеха обеспечивалась максимальная компрессия спектра речи по сравнению со всеми другими вариантами, что практически обеспечивало простое решение проблемы создания модема и шифратора, а также повышение качества речи. Основные трудности появились при решении задачи по повышению качества восстановленной речевой информации, потому что в начале работы качество не отвечало требованиям ОПС.

Группа № 6 работала над вариантом с использованием клиппированной речи (М-803). Такая система преобразования речи — предельное ограничение амплитуд (клиппирование) — была впервые опубликована через десять лет после публикаций о вокодере в период организации Марфинской лаборатории.

Группа № 7 работала над многоканальной системой передачи засекреченных сигналов по каналу связи (М-804) в отличие от одноканальных вариантов групп № 1 и № 6. В начальный период в этой группе не была определена система преобразования речи: надеялись использовать результаты работы других групп (№ 1, № 4, № 6).

В справке для заместителя министра госбезопасности Н. М. Селивановского за подписями Ф. Ф. Железова и А. М. Васильева было отмечено, что план на 1949 год предусматривал три этапа:

1) разработка макетов и технического проекта в срок до 15 октября;

2) готовность производственного образца и всей технической документации в срок до 15 октября;

3) изготовление главной серии аппаратуры в срок до 31 декабря.

В справке было также отмечено, что работы велись по четырем темам (М-801, М-803, М-804, М-805), и внесено ходатайство утвердить предоставленный план. Заметим, что предлагалось первое отступление от директивного срока, установленного постановлением правительства: предоставить опытные образцы (а не макеты и техпроекты) к 1 мая.

Несомненной заслугой А. М. Васильева было то, что он имел достаточную информацию о ходе работ во всех подразделениях Марфинской лаборатории, делая ежемесячные обзоры о ходе работ в группах, анализируя их достижения и недостатки, давая рекомендации по улучшению работы. На протяжении второй половины 1948 года и первого квартала 1949 года было составлено шесть месячных обзоров работы групп.

Группы № 1 и № 2 в основном получали позитивные оценки, причем группа № 1 заслужила благодарность за качественную работу. Группы № 4 и № 6 в разные месяцы имели и позитивные, и негативные оценки. Работа групп № 3, № 5, № 7 подвергалась резкой критике, поэтому до конца 1948 года была расформирована группа № 3, весной 1949 года — группа № 5, а к концу 1949 года — группа № 7. Специалисты этих групп были переведены в другие группы.

В группах № 1, № 6, № 7 в начале рассмотренного периода осуществлялась разработка систем преобразования речи в дискретную последовательность, пригодную для шифрования методом, подобным шифрованию телеграфных сигналов. При проведении этих работ обращалось особое внимание на качество восстановленной речи и максимальное снижение скорости передачи двоичных сигналов речевой информации. Одновременно велись работы по повышению пропускной способности канала связи в два-три раза и делались попытки упрощения аппаратуры, ухода от методов телеграфного шифрования.

В соответствии со своей квалификацией группа № 2 могла решать проблемы криптологии только «инженерными» методами. По мере того как она постепенно меняла свой профиль на решение чисто криптологических задач, инженерный состав группы постепенно переходил на работу в разрабатывающие группы, занимая там ведущее положение. Осенью 1948 года в группу № 2 пришло подкрепление: из 6-го Управления МГБ — А. П. Петерсон, работавший в 1940–1941 году в лаборатории В. А. Котельникова, а из другого подразделения МГБ — В. С. Салтыков.

А. М. Васильев уделял работе группы № 2 большое внимание, она была предметом его особенных забот. В начале 1949 года было издано распоряжение по реорганизации работы нескольких групп, в том числе № 2, с расширением фронта исследований. В группе были созданы три бригады:

— аналитическая — для проведения анализа стойкости предложенных способов шифрования «инженерными» методами и разработки аппаратуры для проведения статистических исследований (бригадир — А. П. Петерсон);

— криптологическая — для выбора криптосхем шифраторов и анализа их стойкости, а также формулировки требований по их конструированию (бригадир — В. С. Салтыков);

— статистическая — для подготовки материалов по статистической структуре речи и исходным последовательностям шифраторов (бригадир — С. М. Баруткин).

Начальнику группы № 2 К. Ф. Калачеву приходилось больше заниматься делами первой и второй бригад. В напряженные моменты к работе по статистике цифровых последовательностей привлекались все сотрудники группы № 2. Рекордсменом был работник В. Б. Тейван, который выполнял за десятичасовой рабочий день до сорока тысяч двоичных операций, за что был отмечен несколькими благодарностями.

Приведем краткое описание совместной работы группы № 2 с тремя разрабатывающими группами Особого сектора. Эта совместная работа одновременно была «сражением» за высокую стойкость засекречивания, приемлемое качество речи и снижение требований к пропускной способности канала связи. Каждая из групп «сражалась» за свои параметры, но с максимальным учетом взаимных интересов. Работа шла в «челночном» режиме, и к весне 1949 года система засекречивания и шифратор приобрели «товарный» вид.

Очень кратко в хронологическом порядке изложим некоторые материалы по анализу трех вариантов системы засекречивания с использованием клиппированной речи М-803.

Первый вариант в группу № 2 поступил 24 ноября 1948 года. Заключение по этому варианту было подписано А. П. Петерсоном и К. Ф. Калачевым 25 декабря и утверждено начальником лаборатории А. М. Васильевым 28 декабря. Предложенная система была практически дешифрована, поэтому были предоставлены рекомендации по ее изменению.

Второй вариант был предоставлен группе № 2 разработчиками И. Е. Брыксиным, Г. А. Измайловым и И. Я. Воробьевым 2 февраля 1949 года. В негативном заключении, подписанном К. Ф. Калачевым и В. С. Салтыковым, был предложен новый метод дешифровки, основанный на очень медленном изменении периода основного тона речи. Для анализа второго варианта привлекался Л. З. Копелев, который оценил возможность определения спектра речи на участках гласных звуков и двух-трех вариантного определения звука речи.

Третий вариант был направлен на экспертизу в 6-е Управление МГБ 17 июня 1949 года. В нем речь предельно ограничивалась и квантовалась частотой 4500 Герц. Таким способом переход через ноль мог осуществляться для речи только в точках, разнесенных друг от друга на расстояние по времени в 1/4500 сек. Этой же частотой квантовались и знаки гаммы, а шифрование осуществлялось апериодической гаммой шифратора по принципу «знак на знак» путем добавления по модулю 2.

Таким образом, только в третьей попытке удалось выбрать систему шифрования М-803 для группы № 6.

Совместная работа с группой № 7 по разработке системы М-804 складывалась с большими трудностями. Причина заключалась в том, что группой не была четко определена система преобразования речи, как это сделали группы № 1 и № 6. Авторы разработки назвали свою систему засекречивания счетно-импульсной, содержание которой заключалось в том, что речь преобразовывалась в цифровую форму с помощью ИКМ (восемь уровней) со следующим применением шифров перестановки на глубину в 24 знака. Для каждого цикла перестановки необходимо было не менее 70 знаков гаммы шифра.

События развивались в следующей последовательности. Группа № 2 запросила данные 20 ноября 1948 года, а получила их 27 ноября. Поскольку в данных были обнаружены ошибки, то 29 ноября был сделан повторный запрос. А. М. Васильев приказал выдать данные 30 ноября. Предварительное изучение материалов заставило сформулировать 4 декабря еще четыре вопроса, на которые был получен ответ 7 декабря. После этого через две недели был напечатан подробный 25-страничный анализ, утвержденный начальником лаборатории.

По результатам анализа были сделаны выводы о том, что данная система шифрования не подходит для интервалов времени в двести миллисекунд и необходимо переходить на шифрование «знак на знак». 10 февраля 1949 года работы по счетно-импульсной системе были прекращены, а группа № 7 выбрала в качестве речевого тракта вокодер.

8 января 1949 года распоряжением начальника лаборатории А. М. Васильева была осуществлена реорганизация группы № 1 по разработке системы М-801 и акустической группы. С тех пор разработкой вокодера для групп № 1 и № 7 стала заниматься акустическая лаборатория, техническим руководителем которой был А. М. Трахтман.

Первый вариант системы засекречивания М-801 был предоставлен группе № 2 в ноябре 1948 года, а негативное заключение на него было составлено 18 декабря того же года. Второй и третий вариант поступили в группу № 2 соответственно в марте и мае 1949 года. В этих последних вариантах система шифрования строилась по принципу «бит на бит», и стойкость которого была доказана в июне 1941 года В. А. Котельниковым, а позже К. Шенноном. Это значило, что на каждый знак открытой информации накладывался случайный равновероятный знак гаммы шифра.

Таким образом, в группе № 2 в течение восьми месяцев небольшая группа криптологов Марфинской лаборатории проанализировала и довела до обоснованных выводов девять вариантов систем шифрования. Параллельно с этим была начата разработка шифраторов, производивших гамму шифра.

13 января 1949 года начальником группы № 2 К. Ф. Калачевым была составлена служебная записка (предварительно согласованная с А. М. Васильевым), в которой говорилось, что Марфинская лаборатория разработала систему шифрования импульсов речи, но разработка шифраторов для таких систем могла быть сделана только криптологическими методами. В записке было обращено внимание на то, что лаборатория не имеет специалистов по криптологии, и изложено ходатайство о приглашении на временную работу криптологов 6-го Управления МГБ, которые работали в сфере конструирования и оценки стойкости шифраторов.

Приблизительно через месяц — 12 марта 1949 года — министру госбезопасности В. С. Абакумову поступил рапорт от начальника ООТ. Приведем концовку рапорта: «…работа криптографов является решающей, прошу перевести в лабораторию ООТ до окончания разработки криптографов 6-го управления МГБ СССР — специалистов Верченко и Тюрина, а также продолжить срок пребывания прикомандированного к лаборатории специалиста Петерсона». Министр наложил резолюцию: «Тов. Шевелев. Позвоните мне. Абакумов». Вскоре в Марфинской лаборатории появилось не двое приглашенных, а трое: И. Я. Верченко, Н. А. Тюрин и М. Л. Дайчик.

22 марта 1949 года А. М. Васильев собрал организационное совещание представителей лаборатории и 6-го Управления МГБ, объяснил задачу, ее трудности и организовал в дальнейшем под своим председательством «особое совещание» по проблемам криптологии быстродействующих шифраторов.

На этом совещании шесть основных криптологических работников были распределены по трем разрабатывающим группам. Казалось, что успешно был дан старт работе, но… последующие события с детективным оттенком задержали начало активной работы еще на три недели. Дело было в том, что группа прикомандированных сотрудников 6-го Управления МГБ доложила своему руководству об участии в разработке новых шифраторов заключенных, которым станут известны последние сведения по теории шифрования и дешифровки, а также устройство разработанных систем.

Поскольку от руководства 6-го Управления МГБ не было четких указаний прикомандированным сотрудникам, они обратились 15 апреля 1949 года к заместителю министра госбезопасности Н. Н. Селивановскому. На докладной записке была наложена следующая резолюция замминистра: «Т. Железову. Надо создать такие условия работы, чтобы арестованные не могли знать всю систему шифрования». Ф. Ф. Железов направил настоящий документ со своей резолюцией А. М. Васильеву лишь через три месяца — 11 июля 1949 года: «Товарищу Васильеву, к исполнению».

16 августа А. М. Васильев написал свою резолюцию: «Тов. Калачеву. Прошу представить точный перечень работающих з/к с указанием, кто из них к какой части работы допущен, какие сроки заключения, каковы наши перспективы в отношении этих людей. Это представим к санкции в министерство».

Список по группе № 2 (пять человек в криптологической бригаде и шесть — в статистической) был предоставлен руководству и со сведениями других групп в конце августа направлен в министерство. В дальнейшем указания о предосторожности ознакомления заключенных с материалами, особенно по анализу шифраторов, выполнялись, но нельзя сказать, что это давало полную гарантию нераспространения секретных данных.

Марфинская лаборатория не имела права тратить попусту время, поэтому Ф. Ф. Железов проявил удивительную оперативность, обратившись с соответствующим рапортом (на следующий день после 15 апреля 1949 года) на имя министра госбезопасности. Рапорт был составлен в достаточно резких тонах. В нем указывалось, что прикомандированные сотрудники МГБ считают, что их участие в работе лаборатории приведет к разглашению секретов 6-го Управления среди сотрудников ООТ и заключенных. Что прикомандированные сотрудники будут работать только после письменного разрешения руководства МГБ, поскольку ссылки на соответствующий пункт постановления правительства по использованию труда заключенных в лаборатории прикомандированных не удовлетворяют. К рапорту прилагалась выписка из постановления правительства и докладная записка на имя замминистра госбезопасности.

При такой тональности рапорта можно было предусмотреть реакцию министра. Черным карандашом размашисто была наложена следующая его резолюция: «Заставить работать. В. Абакумов». Ознакомленные под расписку «отказники», получив это указание, приступили к активной работе в лаборатории.

После проведения общего совещания с сотрудниками 6-го Управления с обсуждением вопросов о том, что такое гарантированная стойкость, А. М. Васильев быстро понял, что эта фундаментальная проблема прибавит хлопот не меньше, если не больше, чем проблема обеспечения компрессии и качества речи.

Вскоре после этого совещания он написал трехстраничное письмо на имя замминистра госбезопасности, оценивая сложившуюся ситуацию. В нем было отмечено, что центральным вопросом безопасности связи была гарантия, т. е. доказательность стойкости системы шифрования и самого шифратора. Созданные в то время телеграфные шифраторы для телефонного засекречивания были непригодны как по скорости, так и надежности работы. Далее говорилось, что Марфинская лаборатория должна создать новую школу теоретических и практических основ проектирования быстродействующих шифраторов. Для этого было предложено:

1. Организовать в Марфинской лаборатории опытную лабораторию по теоретической разработке всех вопросов стойкости телефонных шифраторов по специальному плану.

2. Объединить для этой работы соответствующих работников ООТ и 6-го Управления МГБ, для чего осуществить все мероприятия по пополнению состава математиков и инженеров с использованием заключенных на большие сроки.

После этого через какое-то время в 6-м Управлении под руководством И. Я. Верченко была создана группа специалистов из 29 человек для анализа шифраторов, разработанных в лаборатории. Причем первичный анализ проводился в лаборатории, а экспертизу осуществляло 6-е Управление. Таким образом решился организационный вопрос, который был поставлен А. М. Васильевым.

«Особое совещание» лаборатории работало с 22 марта по 9 июня 1949 года. Материалы, которые характеризовали его работу, были изложены в десяти протоколах на 44 страницах. Первые пять наиболее важных по содержанию протоколов подписывались всеми участниками совещания. На обсуждение работ приглашались ведущие специалисты, в том числе из состава заключенных (на пяти заседаниях присутствовало тринадцать человек).

На первом совещании 22 марта 1949 года рассматривался вопрос об основном содержании работы специалистов 6-го Управления. Присутствовали и выступили все семь постоянных участников совещания. Было одобрено распределение работников по разрабатывающим группам с целью общего решения общегосударственной более сложной задачи:

— группа № 1 (М-801) — Н. А. Тюрин, В. Г. Владимиров;

— группа № 6 (М-803) — И. Я. Верченко, А. П. Петерсон;

— группа № 7 (М-804) — К. Ф. Калачев, М. Л. Дайчик.

Для учебы была сформирована группа из 15 человек (из них пять-шесть заключенных) по списку, утвержденному руководством МГБ.

Для лаборатории, однако, оставался непонятным главный вопрос: как сформулировать количественные и качественные требования к основному параметру аппаратуры — ее стойкости. Этого не мог сделать ни заказчик, ни разработчик, ни даже 6-е Управление МГБ.

Еще в 1941 году В. А. Котельниковым было доказано, что можно создать математически недешифруемую систему засекречивания, если каждый знак сообщения будет засекречиваться равновероятно выбранным знаком шифра, или, как тогда говорили, шифрованием «знак на знак».

К апрелю 1949 года были определены три варианта системы засекречивания. При этом самая низкоскоростная имела скорость около двух килобит в секунду. Чтобы реализовать такую математически недешифруемую систему, нужно было предварительно изготовить для каждого разговора длительностью 15 минут бумажную телеграфную пятиразрядную ленту, содержащую 1,8 Ч 10⁶ знаков шифра или около одного километра такой ленты.

Практически использовать такую систему было нереально. Поэтому встал вопрос создания так называемых программных шифраторов, когда в шифратор вводился ключ в несколько сотен бит, на основе которого путем сложных преобразований по программе, определяемой криптосхемой, вырабатывалось существенно большее количество знаков шифра, используемых для засекречивания информации.

После трехнедельного перерыва 13 апреля 1949 года совещание возобновило свою работу для обсуждения трех кардинальных вопросов, сформулированных начальником лаборатории А. М. Васильевым.

Приведем в сжатом виде основное содержание этих вопросов:

1) есть ли уверенность в том, что системы шифраторов, основанные на размножении вводимых в них знаков ключа в совокупности с мерами по снижению статистических признаков открытой информации, обеспечат абсолютно стойкое шифрование телефонных переговоров;

2) если на первый вопрос нельзя ответить утвердительно, то в каких формулировках может быть установлена степень гарантируемой стойкости;

3) что может быть предложено для того, чтобы можно было ответить утвердительно на первый вопрос.

13 апреля состоялось «длинное», трудное и содержательное совещание, хоть и не давшее четких ответов на любой из трех вопросов, но заставившее всех взяться энергичнее за практическое решение задач для трех разработок Марфинской лаборатории. Совещание приняло решение о переходе к практической оценке разработанных систем М-801, М-803 и М-804.

В протоколах совещаний за апрель-май 1949 года были зафиксированы данные о рассмотрении предложенных криптосхем и технических решений по трем вариантам шифраторов и приняты соответствующие решения. Были рассмотрены доклады по методам шифрования и критериям оценки стойкости.

В июле 1949 года «особое совещание» закончило свою работу. Оно ярко высветило состояние советской криптологии того времени и тем самым помогло четко сформулировать задачи на ближайшие годы и успешно решить их в дальнейшем.

Решая проблему синтеза быстродействующего шифратора, казалось проще всего задействовать имеющиеся телеграфные шифраторы, уже длительное время находившиеся в эксплуатации. Наиболее широко использовались в то время ленточные шифраторы с внешним носителем шифра и дисковые машины, в которых были последовательно включены диски, входные-выходные контакты каждого из которых имели разную коммутацию после каждого шага вращения дисков.

Как уже отмечалось выше, для вокодерного варианта (2 кбит/сек) расход ленты для обеспечения даже 15 минут разговора составлял бы около одного километра, а для круглосуточной работы — в сто раз больше. Да и техника конца 1940-х годов не могла обеспечить «снятия» знаков, нанесенных на ленту, со скоростью сотни шагов в секунду. Поэтому использование ленточного шифратора отпадало.

В случае использования дисковой машины с 32 контактами необходимо было бы делать 2000/32 = 62,5 шага в секунду, что не обеспечивало надежной работы системы и приводило бы к быстрому износу контактов и частых сбоев. Таким образом, для создания быстродействующего шифратора нужно было найти новые решения с использованием новых элементов, способных работать надежно на высоких скоростях.

В предоставленных на экспертизу в 6-е Управлению МГБ трех вариантах шифраторов было использовано два метода построения схем шифраторов. В двух вариантах как основной узел использовалась дисковая машина, которая работала на эксплуатационно надежных скоростях и выдавала в каждый такт группу двоичных символов, размножаемых далее электронной схемой. В третьем варианте шифратор имел ключевое устройство, использующее пятиразрядную бумажную ленту.

Вместо механических устройств «снятия» знаков с ленты использовался фототрансмиттер, работающий на скорости около 2 кбит/сек. Затем знаки, снимаемые с фототрансмиттера, размножались в электронном устройстве в необходимом соотношении «бит шифрующей гаммы на бит шифруемой информации». При этом расход ленты, фиксирующей знаки ключа, резко сокращался.

Первым успехом лаборатории было предоставление на экспертизу в 6-е Управление трех вариантов системы засекреченной связи с описанием устройств речепреобразования, системы передачи информации по каналу связи и шифратора. Важно при этом заметить, что совместно сотрудниками лаборатории и 6-го Управления было обеспечено предварительное обоснование гарантированной стойкости всех трех вариантов.

Если в течение 1948 года (начиная с апреля) основное внимание коллектива уделялось разработке методов компрессии речи и выбору системы шифрования, а также проблеме передачи информации по каналу связи, то в течение первой половины 1949 года большее внимание стало уделяться разработке быстродействующего шифратора с преодолением больших трудностей в решении проблемы синтеза шифратора и оценки его стойкости математическими методами.

Главным успехом лаборатории в 1949 году было завершение на уровне эскизного проекта разработки трех вариантов аппаратуры секретной телефонии для работы по стандартному телефонному каналу и предоставление экспертной организации необходимых материалов для анализа стойкости засекречивания. Однако подробных комплексных испытаний аппаратов в целом еще не проводилось, хотя три основных узла аппаратов (речепреобразования, шифратор и модем) были изготовлены и прошли испытания.

Самой главной проблемой, как и раньше, было существенное повышение качества речи, восстановленной на приемном конце тракта связи, а главнее всего, естественность ее звучания. Приведем выдержку из доклада А. М. Васильева от 21 декабря 1949 года «Разработка системы правительственной связи». В докладе были выдвинуты два предложения:

— для быстрейшего внедрения секретной связи необходимо изготовление небольшой серии аппаратуры, допуская при этом некоторое снижение качества связи;

— радикальное улучшение качества речи может быть достигнуто в случае удвоения полосы частот канала связи.

В этих предложениях проглядывалась потеря надежды на улучшение качества речи при работе по стандартному каналу аппаратуры М-803 с использованием клиппированной речи. Кроме этой центральной проблемы нужно было решить ряд задач и по двум другим узлам аппаратуры.

По отношению к шифратору необходимо было существенно упростить его схему и сложность реализации. Схема шифратора содержала дисковую машину, «киноустановку» с разверткой ключа шифратора, фиксированного на кинопленке, сложное электронное оборудование. При этом необходимо отметить ненадежную работу контактов в дисковых машинах.

У криптологов четко определились два направления работы: решение проблем синтеза и анализ электронных схем выходных узлов шифратора. Если по первому направлению мог использоваться опыт 6-го Управления, то по второму направлению пришлось начинать фактически с нулевой отметки.

Третья проблема была связана с разработкой устройств передачи высокоскоростной информации по стандартному телефонному каналу связи. В ходе испытаний этих устройств на канале связи проявилась неустойчивость работы отдельных узлов, приводившая к срыву передачи.

Если можно было надеяться на преодоление трудностей второй и третьей проблем, то из доклада А. М. Васильева вытекало, что с клиппированной речи нужно было переходить на вокодер, решая при этом сложную задачу по улучшению естественности его «звучания».

Следовательно, несмотря на напряженную работу коллектива лаборатории, к началу июня комплексные испытания трех образцов аппаратуры М-801, М-803 и М-804 не были завершены. Аппараты с использованием вокодера и клиппированной речи упорно не хотели «говорить по-человечески», т. е. качество восстановленной речи не отвечало требованиям ОПС.

Слоговая артикуляция речи в пункте приема для системы М-803 составляла 31,2 % вместо необходимых 60 %. Следует отметить, что в то время использовались более сложные артикуляционные таблицы, чем используемые в настоящее время. Однако необходимость повышения артикуляции, характеризующей разборчивость языка, оставалась актуальной.

Исходя из вышеуказанного, начальнику ООТ 2 июля 1949 года пришлось корректировать план на 1949 год. Срок завершения испытаний опытных образцов М-803 и М-804 отложили до 1 сентября, а М-801 — до 15 сентября.

В августе 1949 года А. М. Васильев сделал тяжелый выбор. Несмотря на низкую артикуляцию, для окончательной отработки образца аппаратуры он выбрал систему М-803. Во второй половине августа было издано несколько распоряжений по организации специальных групп и бригад для наладки отдельных узлов, комплектования и испытаний опытных образцов.

Наряду с подготовкой к проведению опытной эксплуатации образцов аппаратуры на линии связи была проведена реорганизация структуры особого сектора. Кроме расформирования групп № 3 и № 5, была расформирована группа № 7, основной состав ее был передан в группу № 4. Группа № 4 начала разработку четвертого варианта аппарата засекречивания М-809 и должна была согласно приказу начальника ООТ от 29 августа 1949 года сделать его к 15 ноября того же года.

Два с половиной месяца — срок явно нереальный, однако это был резервный вариант. В этот напряженный период работы лаборатории вышло постановление правительства от 15 октября 1949 года о создании Государственной комиссии по принятию опытных образцов аппаратуры засекречивания для правительственной связи.

Выход этого постановления подтолкнул руководство лаборатории ускорить реорганизацию структуры лаборатории с целью концентрации сил на главных направлениях. В начале ноября были прекращены работы по системе М-801 (вокодер был снят с производства в группах № 1 и № 7). Состав группы № 1 был передан в группу № 4 для разработки шифратора резервной системы М-809.

В конце 1949 года из групп особого сектора осталось только три: № 2, № 4, № 6. В середине ноября 1949 года были созданы две группы по восемь специалистов в каждой для проведения опытной эксплуатации образцов аппаратуры, установленной в Киеве и Москве.

Группа № 2 подготовила для опытной эксплуатации ключевую документацию и инструкцию по обслуживанию шифратора, дополненную специальным инструктажем обслуживающего персонала. Эта инструкция стала в дальнейшем прототипом правил пользования аппаратурой засекречивания на линиях связи.

Коллектив разработчиков работал напряженно, на уровне физиологических возможностей человека. Год работы в таком режиме должен был засчитываться как три года. По приказу был установлен 12-часовой рабочий день с 9 до 21 часа, а по отдельным распоряжениям — с 9 до 23 часов. Часто по приказу вводилось «казарменное положение», и работники всю ночь проводили на объекте в «спальном» корпусе. На сон оставалось лишь пять-шесть часов. Подавляющее большинство штатных и заключенных работников с пониманием принимали такой режим работы, потому что в той ситуации другого выхода, наверно, не было.

Совместная работа Марфинской лаборатории с экспертной группой криптологов 6-го Управления осуществлялась через группу № 2. Для проведения экспертных работ в 6-м Управлении была создана специальная группа в составе 29 человек. Руководителем группы был кандидат физико-математических наук Иван Яковлевич Верченко (1907–1995), а группа состояла из четырех кандидатов наук и девяти человек, имевших высшее математическое или техническое образование. Группа работала с июля 1949 года по январь 1950 года.

Работая вместе с экспертной группой, лаборатория ставила перед собой три задачи:

— получить позитивное заключение по стойкости аппаратуры;

— получить разрешение на линейные испытания на каналах связи;

— попробовать добиться упрощения сложного шифратора.

Все это с пониманием и доброжелательно было воспринято руководителем экспертной группы. Нужно отметить, что в связи с прекращением разработки систем М-801 и М-804 работа экспертной группы стала менее трудоемкой, однако стоит сказать, что в нормальных условиях на анализ схемы шифратора, построенного на новых принципах, нужно было время до одного года, независимо от того, сколько человек было занято работой по анализу.

Экспертная группа работала напряженно, и 31 августа 1949 года было получено позитивное заключение по стойкости шифратора и разрешение на проведение линейных испытаний. Уже на этом этапе удалось внести некоторые упрощения в схему шифратора М-803.

Во-первых, время использования одного кадра шифра кинопленки в «киноустановке» удалось увеличить приблизительно в тысячу раз, что позволило резко уменьшить суточный объем ключевой информации и снизить скорость работы «киноустановки» в шифраторе. Отметим, что в 1950 году она была исключена совсем. Во-вторых, приблизительно в 50 раз была уменьшена длина накопителя на выходе шифратора с 1800 до 30–40 бит, что позволило реализовать его методами радиоэлектроники.

5 ноября 1949 года в экспертную группу были отправлены материалы по резервной системе М-809 с шифратором Ш-47. Позитивное заключение по стойкости шифратора Ш-47 было подготовлено за два месяца. В ходе анализа экспертами было предложено несколько изменений, принятых Марфинской лабораторией. В отличие от трех первых вариантов, шифратор Ш-47 не имел дисковой машины и был построен на релейно-контактных схемах.

Система М-809 возникла как резервный вариант, который подстраховывал три основных разработки. Главные конструкторы Иосиф Семенович Нейман и Абрам Маркович Нанос довели разработку до лабораторных образцов, по которым можно было разговаривать, хотя речь звучала своеобразно — «музыкально». В 1950 году, когда один из вариантов разработанных систем был принят Государственной комиссией, работы по системе М-809 были прекращены.

Испытания аппаратуры М-803 на линии связи Москва — Киев продолжались более месяца. За это время удалось проверить работоспособность всех трех блоков аппаратуры: речепреобразующего устройства, шифратора и модема. Итоги испытаний были следующими:

1. Лаборатория приблизилась к решению всех сформулированных выше проблем и созданию для ВЧ-связи телефонной аппаратуры засекречивания высокой стойкости. Была доказана работоспособность основных блоков аппаратуры, что прибавило больше уверенности в успехе разработки.

2. Были обнаружены следующие недоработки в отдельных узлах аппаратуры:

— аппаратура обеспечивала ведение переговоров, однако речь была зашумлена, разборчивость слогов — 30 %, в то время как канал связи обеспечивал 70 %, — необходимо было найти способы повышения разборчивости и уменьшения зашумления;

— в шифраторе необходимо устранить пропажу контакта в дисковой машине, что вызывало неприятные ощущения в пункте приема;

— в модеме было обнаружено опрокидывание фазы в системе с фазовой модуляцией, что приводило к сбою передачи, поэтому необходимо было повысить стойкость фазы на приеме;

— определенные трудности возникали в связи с наличием на оконечных пунктах связи одного шифратора, работающего на прием и на передачу, — необходимо было перейти на использование двух шифраторов.

Проведенные испытания выявили, что низкая разборчивость и большая зашумленность клиппированной речи в аппарате М-803 связаны как с широким спектром речи (200–3400 герц), так и с низкой частотой дискретизации клиппированной речи, равной 4500 герц. Значительное повышение частоты дискретизации (до 7–8 килогерц) в то время было невозможно из-за отсутствия устройств, с помощью которых такая скорость могла быть передана по проводному каналу связи.

В Киеве в проведении линейных испытаний принимал участие сотрудник 6-го Управления МГБ А. П. Петерсон. В конце декабря у него появилась новая оригинальная идея создания речевого тракта. Приехав в Москву, он встретился с А. М. Васильевым и рассказал, каким образом можно было бы существенно улучшить качество речи. Начальник Марфинской лаборатории быстро создал группу из самых квалифицированных разработчиков, которая должна была за два-три месяца создать новое устройство речепреобразования.

В качестве выхода из этого положения А. П. Петерсон предложил использовать в качестве устройства речепреобразования модифицированный восьмиканальный вокодер, введя в него расширенный до полосы 200–600 герц первый канал. В этом канале для создания спектра вместо основного тона использовалась клиппированная речь, переданная с малыми искажениями. Получение такой клиппированной речи достигалось за счет использования как узкой полосы клиппирования (200–600 герц), так и высокой частоты ее дискретизации — 2250 герц.

Спектр других семи каналов вокодера (каналы 2–8) создавался за счет преобразования клиппированной речи. В результате получилось речепреобразующее устройство, в котором натуральность речи обеспечивалась за счет передачи со сравнительно небольшими искажениями полосы 200–600 герц, а разборчивость — в основном за счет передачи вокодером полосы 600–3400 герц. Это речепреобразующее устройство в дальнейшем получило название «полувокодера». Забегая вперед, скажем, что реализация этой идеи была в дальнейшем одобрена Госкомиссией.

15 октября 1949 года была создана Государственная комиссия по принятию аппаратуры, однако к тому времени не была завершена отладка ни М-803, ни М-809.

Предложение по созданию нового варианта (полувокодера) требовало для своей реализации минимум два-три месяца. Даже в случае успешной наладки полувокодера готовность аппаратуры была бы с опозданием на полгода. Нужно было заново создать все схемы речевого тракта, сконструировать и изготовить все панели, а также отладить все схемы и систему в целом. А другими словами, изготовить новую аппаратуру.

В лаборатории создалось сложное, нервозное состояние. «Дамоклов меч» висел не только над головами руководства отдела и лаборатории, но и над ведущими разработчиками. Расплата могла быть очень суровой. В таком состоянии работали и дни, и ночи. Главной задачей была реализация нового варианта и устранение недостатков, обнаруженных в ходе линейных испытаний. Кропотливая работа заключалась в согласовании режимов работы узлов в местах стыков и замедлений сигналов в отдельных узлах.

Особенно тяжелое положение сложилось в лаборатории в конце февраля — начале марта 1950 года. Министр госбезопасности беспощадно критиковал руководство отдела и лаборатории за многократные срывы вновь установленных сроков. А между тем наладка новой аппаратуры была завершена: улучшилось качество звучания, а артикуляция слогов увеличилась с 31 % до 51,1 % (в 1,64 раза).

Государственная техническая комиссия, назначенная постановлением СМ СССР, начала свою работу 1 апреля 1950 года, с опозданием почти на полгода. В комиссию входили специалисты достаточно высокой квалификации. Председателем комиссии был профессор Исай Герцович Кляцкин (1895–1978). Комиссия работала с 1-го по 17 апреля, а результаты ее работы были изложены в акте, протоколах испытаний и заключении.

Комиссии были предоставлены два полукомплекта аппаратуры М-803, каждый из которых содержал в себе четыре стандартных стойки и «стол» шифратора. Была также предоставлена техническая документация на аппаратуру и результаты лабораторных испытаний. Ознакомившись с материалами и определив наиболее слабые места аппаратуры, комиссия назначила серию дополнительных испытаний, а также повтор испытаний, проведенных ранее лабораторией.

За 17 дней работы комиссии было проведено множество испытаний по эксплуатационной надежности, стойкости работы в разных условиях, определению качества речи. В результате комиссия дала удовлетворительную оценку качеству восстановленной речи (артикуляция составляла 51,8 %) и считала это качество пригодным для эксплуатации. Вместе с тем комиссия рекомендовала продолжить работу по улучшению качества речи для большей натуральности ее звучания. Кроме того, в ходе проведения испытаний комиссия установила достаточную эксплуатационную надежность аппаратуры М-803.

Приведем выдержки из итогового заключения комиссии:

— лабораторные образцы аппаратуры засекречивания для правительственной ВЧ-связи были решением сверхсложной научно-исследовательской задачи по гарантированному засекречиванию телефонных переговоров;

— требовалась большая научно-исследовательская работа (далее — НИР) по поиску новых способов преобразования речи. Впервые в СССР МГБ выполнило такую НИР и создало совсем новый способ ВЧ-связи с телеграфным шифрованием речи;

— превращение телефонной передачи в телеграфную обеспечило достижение гарантированной стойкости шифрования речи.

Комиссия пришла к выводу, что имеются все основания для изготовления головных производственных образцов и для запуска в производство опытной серии с целью проведения детальных испытаний и нормальной эксплуатации на линиях ВЧ-связи. При изготовлении аппаратуры необходимо было учесть все предложения Гостехкомиссии.

Работа комиссии и ее результаты были важнейшим событием в жизни Марфинской лаборатории и строгим экзаменом по оценке ее деятельности. Если учесть сложность и фундаментальность решаемых проблем, оценка комиссии была достаточно высокой. После этого началась работа по устранению недостатков в аппаратуре: отмеченных комиссией и известных только разработчикам.

В это время руководство лаборатории, ООТ и МГБ занималось подготовкой проекта постановления правительства с учетом рекомендаций комиссии и потребностей ОПС в аппаратуре засекречивания. Работники на уровне руководителей групп к этой работе не привлекались. Очевидно, работа была нелегкой, потому что между ее началом и датой выхода постановления правительства прошло 3,5 месяца.

Постановление СМ СССР вышло 29 июля 1950 года, и в нем можно было выделить три части: констатация работы комиссии, поощрение штатных и заключенных специалистов, а также обязательства, которые налагались на Марфинскую лабораторию по выпуску малых серий аппаратуры. Правительство высоко оценило достижения коллектива. Десять заключенных специалистов были досрочно освобождены за значительный вклад в разработку образцов аппаратуры и добросовестный труд в лаборатории в течение двух с половиной лет. После своего освобождения они продолжили свою работу в лаборатории вольнонаемными сотрудниками.

Руководитель разработки А. М. Васильев был признан достойным ученой степени доктора технических наук без защиты диссертации. Пять участников работы получили ученые степени кандидатов технических наук: начальник ООТ Ф. Ф. Железов, сотрудник 6-го Управления А. П. Петерсон, руководители групп Ю. Я. Волошенко и К. Ф. Калачев, старший инженер группы № 4 А. М. Нанос.

Кроме двух указанных поощрений штатного состава и заключенных приказом по МГБ работникам было выдано денежное вознаграждение. Был награжден весь ведущий штатный состав и работники на уровне десяти тысяч рублей, другие по несколько тысяч рублей. Был награжден также руководитель экспертной группы И. Я. Верченко (пятнадцать тысяч рублей) и сотрудники его группы. Досрочно освобожденные работники получили от пяти до пятнадцати тысяч рублей. Премии от ста до тысячи рублей получили около трехсот заключенных.

Кроме щедрых наград постановление Совета министров определило для Марфинской лаборатории более сложную задачу по изготовлению в 1951 году 22 полукомплектов аппаратуры М-803 и необходимого количества ретрансляторов. В 1952 году нужно было выпустить 32 полукомплекта аппаратуры и большое количество ретрансляторов. Если учесть, что каждый полукомплект состоял из четырех стоек больших габаритов, то в 1951 году нужно было выпустить более ста стоек (учитывая и ретрансляторы). Это было по силам лишь большому заводу, поэтому надо было срочно создавать мощную производственную базу и в то же время улучшать качество речи.

В связи с вышеуказанным нужно было разобраться с тем, чем были заняты отдельные лабораторные подразделения. Как уже отмечалось выше, в связи с недостаточностью сил в лаборатории работы по аппаратуре М-809 в группе № 4 в 1950 году были прекращены, а вся группа № 4 была нацелена на разработку аппаратуры временной стойкости М-503, исключавшей возможность прямого прослушивания разговора в линии.

Во второй половине 1950 года из первоначальной структуры лаборатории сохранились только две группы: № 2 и № 4. Из других групп формировались временные и постоянные коллективы, которые были нужны в то время для решения задач по доработке головного серийного образца аппаратуры М-803, а также для подготовки к выпуску серии согласно постановлению правительства.

Опыт работы в 1948–1949 годах показал, что разработанная аппаратура типа М-803 будет сложнейшим комплексом электронно-вакуумных и точных механических приборов, требующим при изготовлении сложнейших технологий. В то время уже стало понятно, что нужно создавать новую отрасль промышленности, осваивать новые тонкие технологии и для обеспечения успешной эксплуатации аппаратуры изготовлять специальные контрольно-измерительные приборы, необходимые при проведении профилактических работ.

Поэтому еще в апреле 1949 года в справке лаборатории «О ходе работ по засекречиванию правительственной ВЧ-связи» начальником лаборатории А. М. Васильевым было предложено создать при Марфинской лаборатории производственную базу для изготовления в течение 1950–1952 годов аппаратуры для засекречивания ста линий связи.

А после решений Гостехкомиссии и постановления Правительства в июле 1950 года задачи по разработке головных образцов серии и изготовлению серийной аппаратуры в 1951–1952 годах стали главными для лаборатории. Отметим, что изготовление головных образцов аппаратуры осложнялось предложениями комиссии по необходимости улучшения качества речи и некоторых других характеристик аппаратуры.